KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI – XÁC ĐỊNH CÔNG THOÁT ELECTRON
1.1. Thí nghiệm về hiện tượng quang điện
Nối anode A của tế bào quang điện với cực dương và cathode K của nó với cực âm của nguồn điện không đổi qua một microampere kế như ở hình 9.2. Hiệu điện thế UAK giữa anode A và cathode K được đo bằng volt kế V và có thể thay đổi dễ dàng nhờ một biến trở R. Khi cathode chưa được chiếu sáng thì không có dòng điện trong mạch. Khi chiếu sáng cathode bằng một nguồn sáng đơn sắc có bước sóng thích hợp thì trong mạch xuất hiện dòng điện được gọi là dòng quang điện, có cường độ I được đo bằng microampere kế. Ứng với một giá trị xác định của cường độ ánh sáng chiếu đến cathode, cường độ I tăng dần theo hiệu điện thế UAK, cho tới khi
Hình 9.1: Tế bào quang điện
AK 0
U ≥U thì cường độ I không tăng nữa và đạt giá trị không đổi Ibh, gọi là cường độ dòng quang điện bão hòa.
Đồ thị I=f U( AK) biểu diễn
sự phụ thuộc của I vào UAK gọi là đường đặc trưng volt-ampere của tế bào quang điện chân không.
Ngoài ra, cường độ dòng quang điện còn phụ thuộc vào cường độ sáng của chùm ánh sáng chiếu tới cathode. Đồ thị mô tả ở hình 9.3 cho thấy cường độ dòng quang điện bão hòa tăng tỷ lệ
thuận với cường độ của chùm sáng thích hợp chiếu vào cathode. Cường độ dòng quang điện bão hòa:
bh I =n.e (9.1) với n là số quangelectron bứt ra khỏi cathode và chuyển về anode trong một đơn vị thời gian. Đồ thị ở hình 9.3 cũng cho thấy, nếu
đảo hai cực nguồn điện (nghĩa là anode nối với cực âm còn cathode nối với cực dương nguồn điện) và tăng độ lớn hiệu điện thế UAKthì cường độ dòng quang điện sẽ giảm dần và triệt tiêu (I = 0) khi hiệu điện thế UAKđạt giá trị Uc. Hiệu điện thế Ucđược gọi là hiệu điện thế cản.